Aký je rozdiel medzi nehrdzavejúcou oceľou 304, 304L, 316 a 316L?

Aká oceľ je nehrdzavejúca oceľ?

Nerezová oceľ je druh ocele. Oceľ označuje oceľ obsahujúcu menej ako 2 percentá uhlíka (C) a viac ako 2 percentá tvorí železo. Pridanie chrómu (Cr), niklu (Ni), mangánu (Mn), kremíka (Si), titánu (Ti), molybdénu (Mo) a ďalších legujúcich prvkov v procese tavenia ocele zlepšuje výkon ocele a robí oceľ majú odolnosť proti korózii (teda bez hrdze), čo často nazývame nehrdzavejúca oceľ.
Čo sú vlastne „oceľ“ a „železo“, aké majú vlastnosti a aký je medzi nimi vzťah? Ako vznikli 304, 304L, 316 a 316L, o ktorých zvyčajne hovoríme, a aký je medzi nimi rozdiel?
Oceľ: materiál so železom ako hlavným prvkom, obsahom uhlíka vo všeobecnosti nižším ako 2 percentá a ďalšími prvkami. ——GB/T 13304-91 "Klasifikácia ocele"
Železo: Kovový prvok s atómovým číslom 26. Železné materiály majú silný feromagnetizmus, dobrú plasticitu a tepelnú vodivosť.
Nerezová oceľ: odolná voči vzduchu, pare, vode a iným slabým korozívnym médiám alebo nehrdzavejúcej oceli. Bežne používané triedy ocele sú 304, 304L, 316 a 316L, čo sú 300-radové ocele z austenitickej nehrdzavejúcej ocele.

 

Prečo má nehrdzavejúca oceľ rôzne čísla ocele?

Počas procesu tavenia nehrdzavejúcej ocele je v dôsledku rôznych typov pridávaných legujúcich prvkov rôzne pridané množstvo rôznych typov. Jeho vlastnosti sú tiež odlišné. Na ich rozlíšenie sú korunované rôzne oceľové čísla. Nasleduje tabuľka obsahu „zliatinových prvkov“ rôznych čísel ocele bežnej dekoratívnej nehrdzavejúcej ocele len pre informáciu:
Chemické zloženie (hmotnostný zlomok, percentá)

 

 

 

Predstavenie výkonu: 

Nerezová oceľ 304 je najbežnejšou triedou ocele. Ako široko používaná oceľ má dobrú odolnosť proti korózii, tepelnú odolnosť, pevnosť pri nízkych teplotách a mechanické vlastnosti; má dobrú spracovateľnosť za tepla, ako je razenie a ohýbanie, a nemá žiadny jav vytvrdzovania tepelným spracovaním (nemagnetické, vhodná teplota -196 °C ~ 800 °C).

 

Použiteľný rozsah:

Domáce potreby (stolový riad kategórie 1 a 2, skrine, vnútorné potrubia, ohrievače vody, bojlery, vane);
Autodiely (stierače čelného skla, tlmiče, lišty);
Zdravotnícke prístroje, stavebné materiály, chémia, potravinárstvo, poľnohospodárstvo a lodné diely.

 

 

Predstavenie výkonu:

Keďže ide o nízkouhlíkovú oceľ 304, jej odolnosť proti korózii je podobná ako pri oceli 304 všeobecne. Avšak po zváraní alebo uvoľnení napätia má vynikajúcu odolnosť proti korózii na hraniciach zŕn; môže si tiež zachovať dobrú odolnosť proti korózii bez tepelného spracovania a prevádzková teplota je od -196 stupňov C do 800 stupňov C.

 

Použiteľný rozsah:

Aplikuje sa na poľné stroje v chemickom, uhoľnom a ropnom priemysle, ktoré vyžadujú vysokú odolnosť voči korózii na hraniciach zŕn, tepelne odolné časti stavebných materiálov a časti, ktoré sa ťažko tepelne spracovávajú.

 

 

 

Predstavenie výkonu:

Vďaka pridaniu molybdénu má nehrdzavejúca oceľ 316 obzvlášť dobrú odolnosť proti korózii, odolnosť proti atmosférickej korózii a pevnosť pri vysokých teplotách a môže byť použitá v náročných podmienkach; má vynikajúce mechanické vytvrdzovanie (nemagnetické).

 

Použiteľný rozsah:

Zariadenia používané v morskej vode, chemikáliách, farbivách, papieri, kyseline šťaveľovej, hnojivách a iných výrobných zariadeniach; fotografie, potravinársky priemysel, zariadenia v pobrežných oblastiach, laná, CD tyče, skrutky a matice.

 

 

 

 

Chemické zloženie

 

Typ	C Max	Mn Max	P Max	C Max	Si Max	Cr	Ni	Mo	iné
304	0.08	2.0	0.045	0.03	1.0	18-20	8-12		--
304L	0.03	2.0	0.045	0.03	1.0	18-20	8-12		--
316	0.08	2.0	0.045	0.03	1.0	16-18	10-14	2-3	--
316L	0.03	2.0	0.045	0.03	1.0	16-18	10-14	2-3	--

 

Nerezová oceľ 316 a 316L je druh nehrdzavejúcej ocele s obsahom molybdénu. Obsah molybdénu v nehrdzavejúcej oceli 316L je o niečo vyšší ako v nehrdzavejúcej oceli 316. Vďaka molybdénu v oceli je celkový výkon tejto ocele lepší ako u nehrdzavejúcej ocele 310 a 304. V podmienkach vysokej teploty, keď je koncentrácia kyseliny sírovej nižšia ako 15 percent a vyššia ako 85 percent, má nehrdzavejúca oceľ 316 široké využitie. Nerezová oceľ 316 má tiež dobrú odolnosť proti napadnutiu chloridmi, takže sa zvyčajne používa v morskom prostredí. Nerezová oceľ 316L má maximálny obsah uhlíka 0,03 a možno ju použiť v aplikáciách, kde nie je možné žíhanie po zváraní a kde sa vyžaduje maximálna odolnosť proti korózii.

 

Odolnosť proti korózii

Odolnosť proti korózii nehrdzavejúcej ocele 316 je lepšia ako odolnosť nehrdzavejúcej ocele 304 a má dobrú odolnosť proti korózii vo výrobnom procese buničiny a papiera. Nerezová oceľ 316 je navyše odolná voči erózii morskou a agresívnou priemyselnou atmosférou.

Vo všeobecnosti nie je veľký rozdiel medzi nehrdzavejúcou oceľou 304 a nehrdzavejúcou oceľou 316 z hľadiska odolnosti voči chemickej korózii, existujú však rozdiely v niektorých špecifických médiách.

Pôvodne vyvinutá nehrdzavejúca oceľ bola 304, ktorá je za určitých okolností citlivá na jamkovú koróziu. Pridaním ďalších 2-3 percent molybdénu sa táto citlivosť zníži, a tak sa zrodí 316. Navyše tento extra molybdén môže znížiť koróziu niektorých horúcich organických kyselín.

Nerezová oceľ 316 sa stala takmer štandardným materiálom v potravinárskom a nápojovom priemysle. Kvôli celosvetovému nedostatku molybdénu a vyššiemu obsahu niklu v nehrdzavejúcej oceli 316 je nehrdzavejúca oceľ 316 drahšia ako nehrdzavejúca oceľ 304.

Jamková korózia je jav spôsobený hlavne usadzovaním korózie na povrchu nehrdzavejúcej ocele, ktorá nedokáže vytvoriť ochrannú vrstvu oxidu chrómu kvôli nedostatku kyslíka.

Najmä v malých ventiloch je možnosť usadenín na ventilovej doske veľmi malá, takže bodová korózia je tiež zriedkavá.

V rôznych typoch vodných médií (destilovaná voda, pitná voda, riečna voda, kotlová voda, morská voda atď.) je korózna odolnosť nehrdzavejúcej ocele 304 a nehrdzavejúcej ocele 316 takmer rovnaká, pokiaľ nie je obsah chloridových iónov v médiu je veľmi vysoká, v tomto čase bude vhodnejšia nehrdzavejúca oceľ 316.

Vo väčšine prípadov nie je veľký rozdiel medzi odolnosťou nehrdzavejúcej ocele 304 a nehrdzavejúcej ocele 316, ale v niektorých prípadoch

 

Tepelná odolnosť

Pri prerušovanom používaní pod 1600 stupňov a nepretržitom používaní pod 1700 stupňov má nehrdzavejúca oceľ 316 dobrú odolnosť proti oxidácii. V rozsahu 800-1575 stupňov je najlepšie nepoužívať nehrdzavejúcu oceľ 316 nepretržite, ale keď sa nehrdzavejúca oceľ 316 nepretržite používa mimo tohto teplotného rozsahu, nehrdzavejúca oceľ má dobrú tepelnú odolnosť. Odolnosť zrážania karbidu nehrdzavejúcej ocele 316L je lepšia ako odolnosť nehrdzavejúcej ocele 316 a možno použiť vyššie uvedený teplotný rozsah.

 

Tepelné spracovanie

Žíhanie sa vykonáva v teplotnom rozsahu 1850-2050 stupňov, po ktorom nasleduje rýchle žíhanie a rýchle ochladenie. Nerezová oceľ 316 sa nedá vytvrdiť tepelným spracovaním.

 

Zváranie

Nerezová oceľ 316 má dobrý zvárací výkon. Na zváranie je možné použiť všetky štandardné metódy zvárania. Podľa použitia je možné na zváranie použiť prídavné alebo zváracie tyče z nehrdzavejúcej ocele 316Cb, 316L alebo 309Cb. Aby sa dosiahla najlepšia odolnosť proti korózii, musí byť zváraná časť nehrdzavejúcej ocele 316 po zváraní žíhaná. Ak sa použije nehrdzavejúca oceľ 316L, žíhanie po zváraní sa nevyžaduje.

 

Mechanické vlastnosti

 

Typ	UTS N/mm	Výťažok N/mm	Predĺženie percent	Tvrdosť HRB	Porovnateľné číslo DIN
					tepaný	obsadenie
304	600	210	60	80	1.4301	1.4308
304L	530	200	50	70	1.4306	1.4552
316	560	210	60	78	1.4401	1.4408
316L	530	200	50	75	1.4406	1.4581

 

Zo všetkých ocelí majú austenitické nehrdzavejúce ocele najnižšiu medzu klzu. Preto z hľadiska mechanických vlastností nie je austenitická nehrdzavejúca oceľ tým najlepším materiálom pre driek ventilu, pretože na zabezpečenie určitej pevnosti sa priemer drieku ventilu zväčší. Medza klzu sa nedá zvýšiť tepelným spracovaním, ale dá sa zvýšiť tvárnením za studena.

 

Magnetický

Kvôli širokému použitiu austenitickej nehrdzavejúcej ocele majú ľudia mylný dojem, že všetky nehrdzavejúce ocele nie sú magnetické. Pre austenitickú nehrdzavejúcu oceľ môže byť v zásade chápaná ako nemagnetická, a to platí pre kalenú kovanú oceľ. Ale 304 spracované tvarovaním za studena bude trochu magnetické. V prípade liatej ocele, ak ide o 100-percentnú austenitickú nehrdzavejúcu oceľ, nie je magnetická.

 

 

 

Odolnosť austenitickej nehrdzavejúcej ocele proti korózii pochádza z ochrannej vrstvy oxidu chrómu vytvorenej na kovovom povrchu. Ak sa materiál zahreje na vysokú teplotu 450 stupňov až 900 stupňov, štruktúra materiálu sa zmení a pozdĺž okrajov kryštálov sa vytvoria karbidy chrómu. Týmto spôsobom sa na okraji kryštálu nemôže vytvoriť ochranná vrstva oxidu chrómu, čo má za následok zníženú odolnosť proti korózii. Táto korózia sa nazýva „medzikryštalická korózia“.

V dôsledku toho bola vyvinutá nehrdzavejúca oceľ 304L a nehrdzavejúca oceľ 316L na boj proti tejto korózii. Nehrdzavejúca oceľ 304L aj nehrdzavejúca oceľ 316L majú nízky obsah uhlíka, pretože obsah uhlíka je znížený, takže nebude existovať žiadny karbid chrómu a žiadna medzikryštalická korózia.

Treba poznamenať, že vyššia náchylnosť na medzikryštalickú koróziu neznamená, že nenízkouhlíkové materiály sú náchylnejšie na koróziu. Táto citlivosť je tiež zvýšená v prostredí s vysokým obsahom chlóru.

Upozorňujeme, že tento jav je spôsobený vysokými teplotami (450 stupňov -900 stupňov ). Zvyčajne je spájkovanie priamou príčinou dosiahnutia tejto teploty. Pre konvenčné škrtiace klapky s mäkkým sedlom nemá veľký zmysel ísť s nízkouhlíkovou nehrdzavejúcou oceľou, pretože disk nezvárame, hoci väčšina špecifikácií bude vyžadovať 304L alebo 316L.

 

 

Prečo nehrdzavejúca oceľ hrdzavie? Keď sa na povrchu rúr z nehrdzavejúcej ocele objavia hnedé hrdzavé škvrny (body), ľudia sú prekvapení: myslia si, že "nehrdzavejúca oceľ je nehrdzavejúca, a ak zhrdzavie, nie je to nehrdzavejúca oceľ. Môže sa stať, že je problém s kvalita ocele." V skutočnosti ide o jednostrannú mylnú predstavu o nepochopení nehrdzavejúcej ocele. Nerezová oceľ môže za určitých podmienok aj hrdzavieť.

Nerezová oceľ má schopnosť odolávať atmosférickej oxidácii – to znamená, že nie je hrdzavá a má tiež schopnosť korodovať v médiách obsahujúcich kyseliny, zásady a soli – teda odolnosť proti korózii. Veľkosť jeho antikoróznej schopnosti sa však mení s chemickým zložením samotnej ocele, stavom vystuženia, prevádzkovými podmienkami a typom prostredia. Rovnako ako oceľové rúry 304, v atmosfére suchého čistenia je absolútna dobrá odolnosť proti poškriabaniu, ale presunie sa na riviéru, v morskej hmle obsahujúcej veľké množstvo solí čoskoro zhrdzavie; oceľová rúra 316 fungovala dobre. Preto žiadny druh nehrdzavejúcej ocele nemôže odolávať korózii a hrdzi v akomkoľvek prostredí.

 

Hľadáte spojovacie prvky?
Kliknite nižšie a prezrite si rozsiahly katalóg spojovacích prvkov AYA FASTENERS vrátane vysokokvalitných skrutiek, svorníkov, podložiek a matíc.